Попков Ю.С.Ак✦ Макросистемные модели пространственной экономики Изд. 3

Оглавление

Предисловие

Развитие человеческой цивилизации характеризуется возрастанием роли науки, научного знания, которые являются основным источником прогресса. Этот процесс сопровождается количественными и качественными изменениями в самой науке, которые проявляются, прежде всего, в интеграции научных дисциплин. Интеграционные тенденции начали проявляться в естественных науках. Так, в конце XVIII – начале XIX века сформировались химическая физика и физическая химия, биологическая физика и биологическая химия как самостоятельные научные дисциплины. Несколько позднее началось взаимопроникновение естественных и гуманитарных наук. Появились социальная физика, финансовая математика, математическая социология и др.

Эти процессы не обошли стороной экономическую науку. Растущая сложность экономических процессов, не вполне прогнозируемое их влияние на социальную среду и, как следствие, снижение у трудоспособного населения мотивации к труду, который является необходимой компонентой любой экономической деятельности, ограниченность природных ресурсов и деградация природной среды обитания человека, объективная невозможность проводить экономические эксперименты – все это потребовало создания виртуальной, модельной экономики, с помощью которой можно было бы изучать механизмы реальной экономической деятельности (экспериментировать), прогнозировать последствия тех или иных экономических новаций, системно исследовать взаимодействие экономики, социума и природы.

Модельная экономика может формироваться либо на базе некоторых вербальных представлений, либо опираться на определенные количественные понятия. В первом случае мы имеем политэкономическую конструкцию модельной экономики, а во втором – букет модельных экономик, которому принадлежат макро- и микроэкономика, эволюционная экономика и др.

Большинство модельных экономик второй группы использует общепринятые экономические переменные, характеризующие состояние реальной экономической системы, и различные вербальные образы реальных экономических механизмов. Моделирование последних в терминах упомянутых экономических переменных позволяет исследовать такие принципиально важные для экономики состояния, как равновесие, рост, циклы.

Эти состояния являются результатом таких фундаментальных факторов экономической деятельности, как разделение труда и пространства, где она реализуется. Разделение труда при современном технологическом прогрессе достигло весьма высокого уровня, что прежде всего проявляется в огромной и растущей номенклатуре производимых товаров и услуг.

Пространственное распределение экономической деятельности оказывается целесообразным в связи с различным социально-экономическим статусом территорий. Эта неравномерность существовала всегда, но реально использовать ее для экономического роста удалось лишь тогда, когда появились соответствующие средства коммуникаций.

Современная экономика – это пространственная экономика. Примером такой экономики может быть национальная экономика как объединение взаимодействующих, пространственно-распределенных региональных экономик. Другой пример – мировая экономическая система, компонентами которой являются взаимодействующие национальные экономики.

Ее изучением занимается модельная пространственная экономика, которая представляет собой совокупность некоторого количества взаимодействующих друг с другом модельных экономик, локализованных в границах определенных пространственных единиц. В данной монографии модельные пространственные экономики строятся на базе макросистемного подхода, который ориентирован на математическое моделирование пространственного взаимодействия экономических агентов с различными типами экономического поведения.

Монография состоит из семи глав. Первая из них посвящена изложению некоторых общих подходов к построению модельных экономик. Естественно, понятийный фундамент экономической науки формирует политэкономия. Ее основные определения и постулаты превращаются макроэкономикой в наборы количественных показателей состояния для экономической системы в целом, и микроэкономикой – для отдельной экономической единицы. Изучением механизмов экономической деятельности на модельном уровне занимается математическая экономика. Компактное изложение этого материала не ориентировано на глубокое изучение указанных научных дисциплин, а направлено на понимание читателем их места и роли в моделировании экономических процессов.

Основная часть этой главы посвящена макросистемному подходу для моделирования пространственного взаимодействия экономических агентов. Базовая гипотеза, составляющая основу данного подхода, состоит в предположении, что пространственно-распределенные экономические агенты взаимодействуют друг с другом случайно, независимо друг от друга, с некоторой априорной вероятностью, которая зависит от факторов различной природы. В результате большого количества актов таких взаимодействий в экономической системе устанавливается либо локально (в течении малого интервала времени), либо "глобально" (на бесконечном интервале времени) состояние, максимизирующее ее энтропию.

Важной компонентой взаимодействия является поведение экономических агентов. Во второй главе рассматриваются три модели поведения: рациональное, компромиссное и стохастическое. Экономические агенты с тем или иным типом поведения являются носителями особых экономических механизмов внутри экономической системы, которые обеспечивают ее саморазвитие, самоорганизацию. Источником этих процессов являются инновации. Принципиальным здесь является то обстоятельство, что инновации – это процесс, который заставляет экономическую систему эволюционизировать.

Третья глава посвящена основным принципам эволюционной экономики, среди которых выделены инновации, самоорганизация и взаимодействие. Рассмотрены модельные экономики с внутренними и внешними инвестициями, которые влияют на технологический уровень производства. Установлены связи между квазиравновесными ценами, технологическим уровнем производства и инвестициями.

Четвертая глава посвящена проблеме самоорганизации в эволюционной экономике. Согласно изложенным в третьей главе принципам в экономической системе существует несколько особых состояний, и система способна самостоятельно переходить из одного в другое в зависимости от внутренних или внешних возмущений. На примере взаимодействия двух конкурирующих фирм продемонстрирован метод формирования модели, использующей основное уравнение марковского процесса. Этот материал может быть полезен для читателя, так как проблемы моделирования экономических процессов на базе основного уравнения марковского процесса в отечественной научной литературе практически не обсуждались.

Принцип взаимодействия, провозглашаемый в эволюционной экономике, является, наряду с инновациями и самоорганизацией, еще одним "двигателем" экономического развития. Особую значимость приобретает пространственное взаимодействие экономических систем. Формы и методы его реализации могут быть самыми разными, так же как и их эффективность. Выявлению подходящих структур пространственного взаимодействия, их динамических свойств способствует их модельный анализ.

В пятой главе рассматривается энтропийная модель пространственно-распределенной экономической системы, состоящей из связанных друг с другом подсистем. В каждой из них производится продукт определенного типа. При этом в производстве данного продукта необходимы продукты, производимые в других подсистемах, доставка которых связана с определенными затратами. Производство продуктов в подсистемах описывается динамическими производственными функциями, а обменные процессы между подсистемами моделируются в терминах макросистемной концепции. Данный подход иллюстрируется на примере экономической системы с треугольной пространственной структурой.

Шестая глава посвящена некоторым избранным проблемам пространственной экономики. К ним относятся пространственная декомпозиция показателей состояния регионального экономического статуса, пространственное взаимодействие экономических кластеров, имеющих свою внутреннюю пространственную структуру и внутренний продуктовый обмен, и пространственно-распределенное инвестиционное взаимодействие. Для исследования этих проблем строятся соответствующие модельные экономики, использующие одну и ту же методологическую базу, а именно, макросистемную концепцию.

И наконец, последняя седьмая глава посвящена исследованию колебательных процессов в модели пространственной экономики. Рассматривается экономическая система с пространственным обменом инвестициями и описывается метод определения параметров существующих в ней периодических колебаний, который иллюстрируется на примере системы со специального вида треугольной пространственной структурой.

Материал монографии накапливался в течении многих лет. Он явился результатом многочисленных обсуждений на семинарах в Институте системного анализа Российской академии наук, дискуссий со многими моими коллегами и советов, которые они мне давали. Я благодарен проф. В.Н.Лившицу, проф. Б.Т.Поляку, проф. Ю.Н.Иванову, проф. Б.Л.Шмульяну, к.ф.-м.н. С.В.Дубовскому, к.ф.-м.н. В.И.Швецову за бесценный для меня вклад, который они внесли в расширение моих знаний.

Многие мои представления об экономических теориях формировались под влиянием моих зарубежных коллег – проф. В.Вайдлиха из университета Штутгарта и проф. Л. ван Виссена из университета Гронингена. Они были моими лоцманами в океане исследований, посвященных рыночной экономике. Я благодарен им за это.

В отборе материала и форме его изложения существенную роль сыграли мои лекции и семинары для бакалавров и магистров кафедры "Системные исследования" Московского физико-технического института. Свежее восприятие студентов, их реакция на информацию часто приводили не только к существенному изменению формы и структуры изложения материала, но и к появлению новых научных задач.

Особая благодарность моему помощнику – А.Ю.Попкову, без которого я не смог бы справиться с программированием и расчетами примеров и изготовлением графического материала книги.

Часть материала книги набрана мелким шрифтом. Этот материал носит вспомогательный характер, поясняющий основные результаты.

Когда книга готова и начинаешь ее просматривать, кажется, что вот это можно было изложить иначе, а это вообще вряд ли нужно, а это обязательно следует поправить. Процесс совершенствования – бесконечен. Поэтому то, что получилось полезного и интересного, пусть оценит читатель, а все недостатки – на совести автора.

Об авторе

Попков Юрий Соломонович

Академик РАН, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ. Главный научный сотрудник Института системного анализа ФИЦ ИУ РАН, главный научный сотрудник Института проблем управления РАН, заведующий кафедрой "Системные исследования" Московского физико-технического института (МФТИ), профессор кафедры "Нелинейные динамические системы" факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Автор более 240 научных трудов, в том числе 15 монографий. Область научных интересов — стохастические динамические системы, оптимизация, машинное обучение, макросистемное моделирование.